機械加工制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用研究

姜小蛟　李文明

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，自動化技術(shù)應(yīng)用于各個領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及計算機技術(shù)是自動化的核心，其具有前沿性，促進工業(yè)領(lǐng)域快速轉(zhuǎn)變。機械加工制造與各個領(lǐng)域不可分割，加工高質(zhì)量產(chǎn)品是任何企業(yè)夢寐以求的事，但是人工加工不僅效率低下，而且質(zhì)量難以達標(biāo)。目前，自動化技術(shù)與機械加工制造聯(lián)系緊密，制造企業(yè)利用自動化技術(shù)已經(jīng)獲得可觀的經(jīng)濟利益。

關(guān)鍵詞：機械加工制造;自動化技術(shù);應(yīng)用

1意義

機械加工過程中，工藝水平直接決定著產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。通常，一件機械產(chǎn)品需要很多工序才能最終成型，且每道工序所用生產(chǎn)工藝也可能會不同。每次加工中，工藝是否完善直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。一旦加工工藝不合理，引發(fā)批量生產(chǎn)事故，為企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失，不利于產(chǎn)品正常交付進程，影響到企業(yè)整體信譽。同時，如果人工操作過程中，不能嚴格依照工藝要求開展加工操作，也會引起產(chǎn)品質(zhì)量問題，嚴重的話出現(xiàn)產(chǎn)品報廢，企業(yè)利益受到損害。

2機械加工自動化技術(shù)發(fā)展概述

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，自動化控制技術(shù)深受各行各業(yè)的青睞，機械加工工藝行業(yè)也不例外。機械加工自動化技術(shù)不但使得機械加工行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模日益壯大，還增強了我國機械行業(yè)的綜合競爭力。但是，我國的機械加工自動化控制技術(shù)想要趕超發(fā)達國家還有很長的一段路要走，主要原因在于我國的自動化管理模式和工藝設(shè)備落后。所以，要想使我國的機械加工行業(yè)得到快速發(fā)展，需要不斷提升我國的自動控制技術(shù)水平。

3機械加工工藝的生產(chǎn)特點

其實對于我國機械加工工藝來說，其中包含有較多種類、范圍更廣，由于加工產(chǎn)品中有著比較繁瑣的流程，因此加工工藝就對各種技術(shù)有著較多的需求，例如：車工、鍛工、磨工、銑工等，這類加工工程中包含著各類的操作規(guī)范及流程，也有著一些安全性的隱患，也對機械加工技術(shù)的要求更多。同時，機械加工工藝在運轉(zhuǎn)過程中，其中不光包含一些體力活，還需要很多復(fù)合類的人才，最后還可以使此類技術(shù)有著更高的發(fā)揮水平。此外，這類機械加工工藝的范圍也比較廣泛，伴隨著加工技術(shù)得到了更多進展，也讓新型的材料得到運用。與此同時，機械加工產(chǎn)業(yè)在運用各類金屬材料來說，就不斷地使其中的金屬或非金屬材料進行運用，也讓各種產(chǎn)品性狀有著改變，最終能夠讓機械加工水平更高。

4機械加工制造中自動化技術(shù)的具體應(yīng)用

4機械加工制造設(shè)備以及系統(tǒng)

當(dāng)前的機械加工設(shè)備以及生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化延續(xù)了傳統(tǒng)理念，致力于提高機械零件的加工精度和生產(chǎn)效率，以便制造出性能更加優(yōu)良的機械設(shè)備，滿足目前各行各業(yè)的生產(chǎn)需要。因此首先在單機設(shè)備上大多實現(xiàn)了數(shù)字化控制，機床或輔助設(shè)備支持技術(shù)人員通過編程實現(xiàn)產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)。其次根據(jù)不同類型企業(yè)的生產(chǎn)特點設(shè)計的生產(chǎn)單元、加工中心以及生產(chǎn)線應(yīng)用了人工智能和傳感技術(shù)等，基于網(wǎng)絡(luò)通訊實現(xiàn)了機械加工流程的自動化。而在這些自動化相關(guān)技術(shù)的保障下，柔性制造單元與柔性生產(chǎn)線改變了大型企業(yè)的生產(chǎn)模式，使其可以更好地適應(yīng)市場需求，高效地完成新產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)。

4.2物料傳送系統(tǒng)中自動化技術(shù)的應(yīng)用

物料傳送是機械加工制造的重要環(huán)節(jié)，聯(lián)系著產(chǎn)品的每一個工藝流程。其中原材料與半成品、輔助加工機具以及成品的流轉(zhuǎn)，都是由物料傳送系統(tǒng)完成的。而自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的這一部分，目前引入了智能機器人、自動化傳遞機構(gòu)以及立體倉庫，由信息系統(tǒng)基于生產(chǎn)需要進行物資的自動化調(diào)配和傳送。這一系統(tǒng)與加工設(shè)備之間的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備自動更換刀具、模具等，進一步減少了設(shè)備運行對人工的依賴。在具體的機械加工制造過程中，設(shè)備通過實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行，不僅可以根據(jù)需要動態(tài)調(diào)節(jié)運行參數(shù)，還能自動切換工作狀態(tài)和更換輔助加工硬件，對效率至上的工業(yè)生產(chǎn)而言意義重大。

4.3機械加工制造的信息系統(tǒng)及其運行原理

信息系統(tǒng)是實現(xiàn)機械加工制造過程動態(tài)控制的核心，也是企業(yè)不同部門進行信息交互的中心。首先信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫集中存儲了所有部門的信息和數(shù)據(jù)，并且基于設(shè)計、生產(chǎn)或營銷等部門的需要，對不同類型的信息進行處理。其次信息系統(tǒng)通過管理控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各部門的信息共享，相關(guān)生產(chǎn)管理和技術(shù)服務(wù)人員能夠通過終端設(shè)備遠程獲取所需信息，從而更高效地完成日常工作。例如設(shè)計和研發(fā)人員可以基于信息系統(tǒng)的信息和強大的軟件功能，應(yīng)用虛擬技術(shù)進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝的設(shè)計。而生產(chǎn)管理部門則能夠?qū)崟r調(diào)用各方面的信息，合理安排生產(chǎn)加工任務(wù)。

4.4機械加工制造企業(yè)的管理調(diào)度自動化系統(tǒng)

在生產(chǎn)過程中對相關(guān)計劃進行設(shè)計和優(yōu)化，對于機械加工制造企業(yè)而言非常關(guān)鍵，決定了企業(yè)所有資源的配置是否合理。而自動機械生產(chǎn)系統(tǒng)中的調(diào)度自動化系統(tǒng)，能夠基于信息系統(tǒng)的信息資源，結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)實生產(chǎn)規(guī)劃，在日常管理中對各項計劃進行動態(tài)優(yōu)化和調(diào)整，從而更靈活并有前瞻性地安排生產(chǎn)管理工作。

5機械加工制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

第一，網(wǎng)絡(luò)制造?；ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用面極為廣泛，機械加工制造領(lǐng)域也不例外。例如超精密控制技術(shù)有效把握產(chǎn)品加工極度，極大提高某些特殊產(chǎn)品的質(zhì)量和加工及格率。未來，網(wǎng)絡(luò)化制造是必然趨勢，機械加工領(lǐng)域的各個環(huán)節(jié)都無法離開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第二，超精密研磨技術(shù)。硅片屬于特殊產(chǎn)品，其厚度必須低于2mm，但是，傳統(tǒng)研磨技術(shù)難以把握厚度，甚至遠遠無法達到，但是超精密研磨技術(shù)可有效解決這個難題。某企業(yè)生產(chǎn)基板硅片就是運用這項技術(shù)。未來，此項技術(shù)還會廣泛應(yīng)用于軍事、化工等領(lǐng)域，推動機械加工制造的發(fā)展。第三，模具成型技術(shù)。產(chǎn)品加工離不開成型技術(shù)，例如汽車、飛機、日常用品等，成型技術(shù)好壞決定產(chǎn)品外觀是否美觀，而自動化模具成型技術(shù)可大幅提升外觀質(zhì)量，以電解技術(shù)為例，這是目前最廣泛的提升精準(zhǔn)度的技術(shù)，精度等級約為微米級，且加工效率極高，經(jīng)濟成本也較低。第四，虛擬技術(shù)。二十一世紀有三大先進技術(shù)，虛擬技術(shù)便是其中之一，其包含人工智能、電信以及計算機等多種技術(shù)組成。傳統(tǒng)虛擬技術(shù)是以仿真為核心，模擬工藝過程以無限逼近實際工況，進而預(yù)測實際生產(chǎn)中可能遇到的難題。隨著虛擬技術(shù)的深入研究，目前在機械加工制造領(lǐng)域的應(yīng)用就是預(yù)測生產(chǎn)階段的問題，預(yù)先分析問題成因，提早制定解決策略，最大程度避免障礙，保證生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量得到提高。但是，虛擬技術(shù)依然研究得不夠透徹，各種細節(jié)必須得到優(yōu)化。此外，相關(guān)技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)提高綜合素養(yǎng)，包括技術(shù)能力、職業(yè)素養(yǎng)、理論儲備等，進而在實踐操作中與科學(xué)技術(shù)融為一體，降低人為因素干擾。

結(jié)束語：綜上所述，自動化技術(shù)具有提高機械加工制造生產(chǎn)效率、節(jié)約機械加工制造的生產(chǎn)成本以及便于監(jiān)控等優(yōu)勢，其應(yīng)用面主要存在于計算機綜合制造系統(tǒng)以及柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)，而網(wǎng)絡(luò)制造、超精密研磨技術(shù)、模具成型技術(shù)以及虛擬技術(shù)是未來必然趨勢，最終必將推動機械加工制造行業(yè)持續(xù)發(fā)展，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。

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